Im Rahmen der Entwicklung einer neuen fortschrittlichen Fackelspitze für ein Low-Profile-Fackelfeld wurden mehrere Experimente durchgeführt, um die Flammenhöhe/-form, die rauchfreie Leistung und das Strahlungsflussprofil bei Wind und Windstille zu ermitteln. ZeecoDie Fackeltesteinrichtungen des Kraftwerks sind in der Lage, einzelne und mehrere Fackelspitzen abzufeuern, um Brennerabstände, Feuerungsraten, Brennstofftypen und Strahlungsfluss für ein bestimmtes Fackeldesign zu bewerten. Im Rahmen der aktuellen Tests wurden ein Einzelbrennertest mit zwei verschiedenen Spitzenkonstruktionen und ein Dreibrennertest mit derselben Spitzenkonstruktion durchgeführt. Diese Ergebnisse zeigen die erwarteten Flammenhöhen und -formen. Auch die Strahlungsflüsse aus den Einzel- und Dreibrennertests entsprechen den Erwartungen. Die Daten aus diesen Tests wurden zur Validierung der CFD-Vorhersagen verwendet, die für diese Tests durchgeführt und auf eine vollständige Fackelfeldberechnung angewendet wurden.
EINFÜHRUNG
Im Jahr 2006 erhielt Zeeco von einem großen Chemieunternehmen den Auftrag, ein großes Mehrpunkt-Bodenfackelsystem für eine große Basis-Olefinanlage im Nahen Osten zu entwickeln und zu liefern. Die Prozessanforderungen für diese Anlage sind sehr streng und liegen im Allgemeinen außerhalb des normalen Bereichs der Einschränkungen und Prozessanforderungen, die für Mehrpunkt-Bodenfackelsysteme für solche Anlagen gelten. Zeeco erklärte sich bereit, das System zu liefern und die Leistungs-, Test- und Modellierungsanforderungen zu erfüllen, die in den Spezifikationen des Kunden definiert waren. Dazu gehörte die Befeuerung von drei (3) Brennerspitzen in vollem Maßstab.
HINTERGRUND ZU MULTIPOINT FLARES
Mehrstufige Bodenfackelsysteme werden in der Raffinerie-, Petrochemie- und Produktionsindustrie eingesetzt, seit sie in den frühen 1970er Jahren entwickelt wurden. Das Gesamtkonzept dieser Systeme besteht darin, die Verbrennung über einen großen Bereich zu verteilen, um den Luftzugang zu erleichtern. Diese Systeme wurden zuerst im Nahen Osten und in anderen großen Ölfördergebieten als Kerzenfackeln eingesetzt.
Die ursprünglichen Systeme waren sehr einfach: ein horizontaler Rohrverteiler mit mehreren vertikalen Rohren, die als Brenner verwendet wurden. Diese ursprünglichen Systeme hatten keine Stufen und keine definierten Brennerspitzen. Die Zündung war schwierig, die Flammenstabilität gering, und die Systeme rauchten. Das ursprüngliche Ziel bestand darin, die Verbrennung etwas zu verbessern und die Hauptverbrennung näher an das Niveau heranzuführen, was im Allgemeinen auch erreicht wurde. Es ist zu beachten, dass alle diese ursprünglichen Systeme produziertes Gas verbrannten, das aus Mischungen von gesättigten Gaskomponenten mit mittlerem Molekulargewicht bestand.
ERGEBNISSE
Das Endergebnis der Tests war die Entwicklung einer Brennerdüsenbaugruppe, die die vom Kunden geforderte rauchfreie Verbrennung für das breite Spektrum an Gasen für das Fackelsystem erreichen konnte und gleichzeitig die Anforderungen an den Geräuschpegel und die Flammenhöhe erfüllte. Die endgültige Brenneranordnung im Fackelfeld wurde mit Hilfe von CFD-Modellen für Luftzugang und Flammenlänge bestätigt. Die Abbildungen 7 und 8 zeigen die Prüfung des endgültigen Brennerdesigns bei einem maximalen Prüfdruck von 0,80 kg/cm2.
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